Question

20．1.52g銅鎂合金完全溶解于50mL 密度為1.40g/mL、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%的濃硝酸中，得到NO₂和N₂O₄的混合氣體1 120mL （標(biāo)準(zhǔn)狀況），向反應(yīng)后的溶液中加入1.0mol/L NaOH溶液，當(dāng)金屬離子全部沉淀時(shí)，得到2.54g沉淀，下列說(shuō)法不正確的是（　�。�

• A． 得到2.54 g沉淀時(shí)，加入NaOH溶液的體積是600 mL
• B． 該濃硝酸中HNO₃的物質(zhì)的量濃度是14.0 mol/L
• C． NO₂和N₂O₄ 的混合氣體中，NO₂的體積分?jǐn)?shù)是80%
• D． 該合金中銅與鎂的物質(zhì)的量之比是2：1

Answer 1

分析 金屬離子全部沉淀時(shí)，得到2.54g沉淀為氫氧化銅、氫氧化鎂，故沉淀中氫氧根的質(zhì)量為：2.54g-1.52g=1.02g，氫氧根的物質(zhì)的量為$\frac{1.02g}{17g/mol}$=0.06mol，根據(jù)電荷守恒可知，金屬提供的電子物質(zhì)的量等于氫氧根的物質(zhì)的量，設(shè)銅、鎂合金中Cu、Mg的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：
$\left\{\begin{array}{l}{2x+2y=0.06}\\{64x+24y=1.52}\end{array}\right.$，解得：x=0.02，y=0.01，
A．反應(yīng)后溶質(zhì)為硝酸鈉，根據(jù)氮元素守恒計(jì)算硝酸鈉的物質(zhì)的量，根據(jù)鈉離子守恒可知n（NaOH）=n（NaNO₃），再根據(jù)V=$\frac{n}{c}$計(jì)算需要?dú)溲趸�鈉溶液的體積；
B．根據(jù)c=$\frac{1000ρω}{M}$計(jì)算該濃硝酸的物質(zhì)的量濃度；
C．根據(jù)n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計(jì)算NO₂和N₂O₄混合氣體的物質(zhì)的量，設(shè)二氧化氮的物質(zhì)的量為amol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移列方程計(jì)算；
D．根據(jù)分析計(jì)算出合金中銅與鎂的物質(zhì)的量之比．

解答 解：金屬離子全部沉淀時(shí)，得到2.54g沉淀為氫氧化銅、氫氧化鎂，故沉淀中氫氧根的質(zhì)量為：2.54g-1.52g=1.02g，氫氧根的物質(zhì)的量為$\frac{1.02g}{17g/mol}$=0.06mol，根據(jù)電荷守恒可知，金屬提供的電子物質(zhì)的量等于氫氧根的物質(zhì)的量，設(shè)銅、鎂合金中Cu、Mg的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：
$\left\{\begin{array}{l}{2x+2y=0.06}\\{64x+24y=1.52}\end{array}\right.$，解得：x=0.02，y=0.01，
A．反應(yīng)后溶質(zhì)為硝酸鈉，根據(jù)氮元素守恒可知，硝酸鈉的物質(zhì)的量為0.05L×14mol/L-0.04mol-（0.05-0.04）×2=0.64mol，根據(jù)鈉離子守恒可知n（NaOH）=n（NaNO₃）=0.64mol，故需要?dú)溲趸�鈉溶液的體積為$\frac{0.64mol}{1mol/L}$=0.64L=640mL，故A錯(cuò)誤；
B．該濃硝酸密度為1.40g/mL、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為63%，故該濃硝酸的物質(zhì)的量濃度為$\frac{1000×1.4×63%}{63}$mol/L=14mol/L，故B正確；
C．NO₂和N₂O₄混合氣體的物質(zhì)的量為$\frac{1.12L}{22.4L/mol}$=0.05mol，設(shè)二氧化氮的物質(zhì)的量為amol，則四氧化二氮的物質(zhì)的量為（0.05-a）mol，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，a×1+（0.05-a）×2×1=0.06，解得a=0.04，混合氣體中NO₂的體積分?jǐn)?shù)是：$\frac{0.04mol}{0.05mol}$×100%=80%，故C正確；
D．關(guān)鍵分析可知，合金中銅與鎂的物質(zhì)的量之比是0.02mol：0.01mol=2：1，故D正確；
故選A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查混合物的有關(guān)計(jì)算，題目難度中等，明確反應(yīng)發(fā)生的實(shí)質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意根據(jù)守恒思想進(jìn)行的解答，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)計(jì)算能力．